Rotācijas urbumu urbšana: pārskats par urbšanas tehnoloģiju un nepieciešamo aprīkojumu

Ja lauku māju nevar savienot ar centrālo ūdens padevi, jums ir jāorganizē autonoma sistēma.Lielākā daļa īpašnieku dod priekšroku to būvēt uz akas bāzes, kuras izstrādē tiek izmantotas dažādas metodes. Apskatīsim rotācijas urbumu urbšanu - ļoti daudzsološu, bet līdz šim maz zināmu iespēju.

Mūsu piedāvātajā rakstā ir sīki aprakstītas rotācijas tehnoloģijas un izmantoto instrumentu sarežģītības. Tiek analizētas šīs tehnikas priekšrocības un trūkumi, kā arī parādīti veidi, kā to īstenot praksē. Mūsu padoms noderēs apdomīgiem privāto zemes gabalu īpašniekiem, kuri vēlas uzraudzīt urbēju darbu.

Rotācijas urbšanas definīcija

Vispirms apskatīsim, kas patiesībā ir rotācijas akas urbšana un kādas ir tās alternatīvas? Urbšana ar urbi joprojām ir atzīta par vienu no visizplatītākajām ūdens ņemšanas vietas izbūves metodēm.

Tomēr skrūvju tehnoloģija neļauj šķērsot akmeņainu pamatiežu. Skrūvju urbjmašīna, ko izmanto urbšanā ar svārpstu, nespēj iznīcināt kaļķakmeni. Taču nereti gadās, ka vajag tajā ieurbties, jo... pārklājošajiem slāņiem nav stabila un pietiekama ekspluatācijai plūsmas ātruma.

Serdes un urbšanas urbšanas tehnoloģija nenodrošina iespēju iekļūt klinšu veidojumos. Izbūvējot aku uz kaļķakmens, efektīvāk un ekonomiskāk ir izmantot rotācijas urbšanas metodi

Tāpēc privāto ūdens ņemšanas konstrukciju celtniecībā sāka ieviest rotācijas tehnoloģiju, kas iepriekš tika izmantota tikai ieguves rūpniecībā. Tās darba elements mazliet atrodas akas urbuma daļā. Izmantojot kaltu, tiek iznīcinātas kohēzijas un nesakarīgas augsnes un tiek sasmalcināti pamatieži.

Iznīcinātā iežu rakšana tiek veikta, izmantojot šķidrumu, kas tiek padots apakšā caur darba kolonnu vai gredzenveida telpa. Šīs ir 2 dažādas urbšanas metodes, no kurām katra tiks sīkāk aplūkota tālāk.

Uzgaļa diametrs pārsniedz darba auklas diametru, kas ļauj:

• samazināt enerģijas patēriņu visam urbšanas procesam (jauda tiek tērēta tieši uzgaļa pagriešanai ar spēku apakšējā caurumā, un tiek samazināti zaudējumi darba virknes berzes dēļ pret urbuma sienām);
• aizsargāt lielāko daļu darba virknes elementu no bojājumiem, kā arī urbtās akas sienas no iznīcināšanas;
• izveidot iespaidīga diametra akas (piemēram, līdz 70 cm) ārkārtīgi iespaidīgā dziļumā.

Tādā veidā jūs varat veido ūdeni nesošās akas, dziļums 300 metri vai vairāk, t.i. urbt ūdens ieplūdes darbus, lai piegādātu ūdeni vasarnīcu apgabaliem un ciematiem.

Tātad definīcija: urbšana, izmantojot rotācijas principu, ir urbuma izveides metode, kurā spēks uz uzgali apakšējā caurumā tiek pārnests no rotācijas. rotators caur darba kolonnu. Tas ir samontēts no stieņiem - šaurām tērauda caurulēm, kas ir secīgi savienotas viena ar otru pa padziļinājumu zemē.

Bet raktuves šahtas un virsmas attīrīšanā no dūņām tiek izmantots zem spiediena piegādāts ūdens.Pateicoties šim risinājumam, nav nepieciešams pastāvīgi izjaukt un salikt urbšanas virkni, lai izņemtu serdi, kā tas ir urbšanas gadījumā.

Rakumā ievadītais šķidrums nekavējoties atrisina divas svarīgas problēmas: tas atbrīvo ceļu urbšanas iekārtai turpmākam darbam un rada akas tīrīšananepieciešams, lai sagatavotu ūdens ņemšanas vietu darbībai.

Rotācijas tehnoloģijas priekšrocības

Kādas ir rotācijas urbšanas priekšrocības salīdzinājumā ar iespējamām alternatīvām? Tādas ir vairākas.

PirmkārtIzmantojot rotējošo uzgaļu, jūs varat izveidot liela diametra akas, kas var pilnībā apmierināt vairāku mājsaimniecību ūdens vajadzības vienlaikus.

Nav noslēpums, ka urbšana nav lēts process: tas prasa specializētu aprīkojumu, un pieredzējušiem urbējiem ir jāuzrauga un jāpārvalda process. Galu galā darbība, kas saistīta ar urbumu urbšanu, ir licencēta. Līdz ar to tā augstā cena.

Pateicoties savai formai un konstrukcijai, uzgalis rotācijas urbšanas laikā var veidot akas ar daudz lielāku diametru nekā urbjmašīnas un serdes caurule

Vairāku mājsaimniecību apvienošana vienlaikus, lai finansētu vienu kopēju aku blakus esošajiem zemes gabaliem, ir ekonomiski izdevīgs uzņēmums. Bet tas prasa ievērojamu debetu. Vairumā gadījumu kvartāra nogulumu (smilšu) ūdens nesējslāņi tos nevar nodrošināt.

Protams, kolektīvai darbībai ūdens ieplūdi labāk uzstādīt uz kaļķakmens. No tā iegūtajiem gruntsūdeņiem raksturīgs lielāks ūdens daudzums un tīrība. Nokrišņu apjomam nav ne mazākās ietekmes uz kaļķakmens urbumu plūsmas ātrumu. To nevar teikt par smilšu akām.

Otrkārt, pārliecina salīdzinoši zemās enerģijas izmaksas. Rotācijas urbšanas darba elements ir uzgalis. Bet atšķirībā no skrūves un serdes urbšana, urbšanas instruments nesadarbojas ar urbtā urbuma sienām

Tas ir, tikai uzgalis ir tiešā saskarē ar zemi, kura augstums ir niecīgs attiecībā pret visas urbja virknes augstumu. Rezultātā šī aku veidošanas metode ir visātrākā - līdz 1000 lineāriem metriem mēnesī!

Trešais, kolektīvos klientus piesaista urbšanas dziļums. Tikai ar rotācijas metodi var dziļi ieurbt aku pamatiežu metamorfajos un magmatiskajos iežos, no kuru plaisām var atsūknēt ūdeni, kura sastāvs ir vispiemērotākais dzeršanai.

Visbiežāk no ūdens ņemšanas iekārtām, kas ir mazākas par 30 m, tiek iegūts tikai tehnoloģiskais ūdens. Tās sastāvu ietekmē tuvējās ūdenskrātuves, upes, kas piesētas ar atkritumiem, nokrišņi un vienkārši tehniski šķidrumi, kas izlijuši uz zemes. Tikai šādu ūdens ņemšanas vietu palīdzēs iegūt svārpsts un serdes caurule.

Viss urbšanas iekārtu komplekts ir viegli uzstādāms uz vienas vidējas slodzes transportlīdzekļa platformas. Tas padara rotācijas urbšanas procesu tehnoloģiski daudz progresīvāku un līdz ar to lētāku

Turklāt rotācijas urbšana ļauj veikt darbus līdz pilnam dziļumam, nepārslēdzoties uz citu urbšanas metodi. Izstrādājot aku ar svārpstu, piemēram, ja nepieciešams urbt cauri laukakmenim, viņi pāriet uz perkusijas virves metodi.

Lai to izdarītu, noņemiet svārpstu no mucas un metiet kaltu pa seju, līdz laukakmens ir saplīsis. Pēc tam kaušana noskaidroti ar ķīlu. To izmanto arī tad, ja nepieciešams uz virsmas pacelt ar ūdeni piesātinātas smiltis, kuras vienkārši nevar noturēt serdes caurulē.

Prakse rāda, ka urbumiem, kas urbti ar rotācijas metodi, ir ilgāks kalpošanas laiks. Tehnoloģiski tas izskaidrojams ar to, ka pēc korpusa, kas veido akas sienas, uzstādīšanas gredzens tiek vēl vairāk nostiprināts.

Iekārtas aku izbūvei

Pirmkārt, uz virsmas virs akas tiek uzstādīta vertikāla konsole darba auklas vertikālo saišu tālākai nostiprināšanai. Šīs urbjmašīnas vārpstas pirmā saite ir aprīkota ar darba elementu - bitu, kam var būt dažādi formāti, atkarībā no iežu urbjamības kategorijas.

Protams, ūdens nesošo urbumu urbšanai tiek izmantots kompaktāks aprīkojums, un noteikta torņa veidošana, kā likums, nav nepieciešama.

Urbšanas instrumentu komplekts

Kad pirmā saite, svece, ir padziļināta, uz tās tiek uzlikta nākamā, ko sauc par stienīti, un tā tālāk. Katra šāda cauruļu bloka garums var svārstīties no 20 līdz 50 m Lai vienkāršotu darba kolonnas veidošanos, katrs stienis ir aprīkots ar konisku vītni ar fiksatoru.

Rezultātā tiek izveidots urbšanas instruments, kas sastāv no:

• darba bits;
• piedziņas stienis;
• parasto stieņu kolonnas, kas savienotas viena ar otru ar sakabēm.

Darba virkne tiek turēta, izmantojot grozāmo ierīci, kuru griež rotors. Atkarībā no tā, cik dziļi plānots urbt, kā arī no augsnes fizikālajām un mehāniskajām īpašībām, vadošās saites veidošanai tiek izmantoti standarta vai svērtie stieņi.

Piedziņas stienis parasti ir svērta caurule, jo tai ir svarīga tehnoloģiska misija. Caur to sejā līdz uzgalim ieplūst mazgāšanas šķīdums, kura uzdevums ir izskalot šķembu. Un tas, savukārt, izvirza prasības sakabes savienojumiem, kuru uzdevums ir noblīvēt savienojumus starp saitēm.

Neaizmirstiet, ka šķidruma spiediens ir tieši atkarīgs no veidojamās kolonnas augstuma (un nav atkarīgs no caurules šķērsgriezuma). Turklāt, pat ja ūdens tiek izmantots kā skalošanas šķīdums, ik pēc 10 metriem spiediens palielināsies par 1 atmosfēru.

Salīdzinājumam ir vērts sniegt piemēru. Darba spiediens mājsaimniecības cauruļvadu tīklā mājā ir 10 atmosfēras, un spēcīgākās caurules ir paredzētas 20 atmosfēru spiedienam.

Tikai tad, ja sadzīves sistēmas ir nekustīgas un nekustas, tad uz piedziņas stieni tiek pielikts spiediens, kas vienāds ar urbja virknes svaru. Bet tai joprojām ir jāpārraida rotācijas impulss un spēks uz bitu.

Sakabes ir viskritiskākie stieņa elementi, jo tie iztur visu blakus esošā stieņa apakšējās daļas svaru, kā arī slodzi no dinamiskām vibrācijām un dzinēja radītās rotācijas kustības.

Uzmavām kā urbju virknes konstrukcijas elementiem tiek izvirzītas šādas prasības:

• jānodrošina stieņa savienojuma hermētiskums un jāiztur šķidruma spiediens līdz 100 atmosfērām (dibena attīrīšanai ar spiediena strūklu);
• jābūt izturīgam pret nodilumu, lai nekļūtu nelietojams berzes dēļ pret akas sienām;
• jāspēj pārsūtīt griezes momentu no darba virknes augšdaļas uz leju un galu galā uz uzgali.

Ir ārkārtīgi svarīgi, lai savienojumi būtu kvalitatīvi. Ja vismaz viens no tiem neiztur slodzi un darba aukla ir pārrauta, tad tās apakšējo daļu būs ārkārtīgi grūti dabūt kopā ar uzgaļu. Kapitāla izmaksu ziņā dažreiz ir vieglāk urbt jaunu urbumu tuvumā, nevis noņemt atdalītu piedziņas stieni.

Ūdens izmantošana urbšanas laikā

Šķidrums, kas tiek piegādāts sejai, visbiežāk ir parasts ūdens. Dažreiz, lai stabilizētu urbumu, kas iet cauri irdeniem, nesakarīgiem akmeņiem (smiltis, šķembas, grants un oļu nogulsnes), akā tiek ievadīts šķīdums ar urbšanas piedevām. Tas ir nepieciešams, jo pirmajos rakšanas posmos korpuss netiek uzstādīts.

Ūdens iekļūst izrakumos vai nu zem spiediena piedziņas stieņa iekšpusē (un pēc tam notiek sūknēšana cauri gredzenveida telpa), vai gravitācijas ietekmē gredzenveida telpa, un noņemšana jau notiek caur darba kolonnu ar izsūknēšanas sūkni.

Tās ir 2 dažādas rotācijas urbšanas tehnoloģijas, kuru īpašības tiks apskatītas tālāk.

Rotācijas urbšanai raksturīgs lielākais ūdens urbuma attīstības ātrums. Vienlaikus ar urbšanu vārpsta tiek mazgāta un darbi tiek sagatavoti turpmākai darbībai.

Tomēr neatkarīgi no tā, kāda metode tiek izmantota, šķidrums, ko izmanto urbšanā visur, ir jāattīra (turpmākai lietošanai).

Šim nolūkam tiek izmantots šāds aprīkojuma komplekts:

• Urbšanas dubļu uzglabāšanas šķūnis. (Ja plānojat urbt seklu aku, dažu desmitu robežās varat to iebūvēt tieši zemē, un parasto ūdeni izmanto kā skalošanas šķidrumu). Kūts darbojas kā skalošanas šķidruma akumulators.
• Vibrējošs siets. No akas izceltais skalošanas šķīdums satur šķembu daļiņas, kuras ir jānoņem. Visefektīvākā metode ir mehāniska, izmantojot vibrācijas sietu.
• Karteris. Pēc lielu iežu daļiņu noņemšanas šķidrums nonāk nostādināšanas tvertnē, lai noņemtu suspendētās daļiņas, kas nogulsnējas. Izmantojot ūdeni kā skalošanas šķidrumu, karteri dažreiz tiek iebūvēta arī tieši zemē. Turklāt to izmanto šķidru vielu un nogulumu atdalīšanai. hidrociklons.
• Dūņu sūknis. Tas ir tas, kas nodrošina mazgāšanas šķīduma apriti.
• Noteku sistēma. Tie ir nepieciešami ūdens kustībai no rakuma veidošanās vietas līdz tā attīrīšanas vietai.

Kopumā, lai izstrādātu aku, izmantojot rotācijas tehnoloģiju, ir nepieciešami šādi mehānismi un aprīkojums:

1. Tornis vai konsole urbšanas auklas salikšanai no stieņiem un demontāžai pēc urbšanas pabeigšanas, kā arī pārvietošanās sistēmai.
2. Dzinējs, nodrošinot rotora rotāciju.
3. Šķidrais aprīkojums. Mehānismi un ierīces mazgāšanas šķidruma cirkulācijas un tā tīrīšanas nodrošināšanai (sūknis; vibrācijas siets; nostādināšanas tvertnes un/vai hidrociklons; šķūnis mazgāšanas šķidruma uzglabāšanai; cauruļu un noteku sistēma).

Seklo aku rotācijas urbšanai viss uzskaitītais aprīkojuma komplekts ir ļoti kompakts (piemēram, konsoles izlice ir salokāma). Tas nodrošina vieglu urbšanas iekārtu novietošanu jebkurā vietā, kas ir ērta urbšanas operācijām un turpmākai darbībai.

Divas rotācijas urbšanas iespējas

Atkarībā no urbšanas šķidruma padeves apakšā metodes ir divu veidu rotācijas urbšanas tehnoloģija:

1. ar tiešu barību;
2. ar reverso padevi.

Jāpiebilst, ka sejai padotais šķidrums ir paredzēts ne tikai šķembu mazgāšanai un noņemšanai. Tas arī atdzesē uzgali, kas no berzes kļūst ļoti karsts. Tiešās šķidruma padeves gadījumā sūknis rada savu pārspiedienu.

Ūdens caur uzgaļa tehnoloģiskajām atverēm iekļūst apakšējā caurumā, “saņem” šķembu un pēc tam gravitācijas ietekmē plūst cauri urbumam (tas ir, caur gredzenveida telpa attiecībā pret vadošo stieni) nonāk virsmā, kur nonāk tīrīšanas kompleksā (vibrācijas siets, hidrociklons).

Skalošana var būt tieša vai reversa, kas noteiks izmantotās iekārtas kvalitātes raksturlielumus, taču principa diagramma ir derīga abiem tehnoloģiju veidiem

Reversās padeves tehnoloģija paredz, ka skalošanas šķidrums gravitācijas ietekmē plūst uz apakšu, nolaižoties cauri akai, bet šķīdums ar drupinātu materiālu plūst atpakaļ uz virsmu caur piedziņas stieņa cauruli. Šajā gadījumā dubļu sūknis rada tajā negatīvu spiedienu.

Neskatoties uz abu tehnoloģiju šķietamo vienkāršību, šeit ir daudz vairāk nianšu, nekā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Tāpēc šķiet lietderīgi pakavēties pie katras no šīm urbšanas tehnoloģijām sīkāk.

Urbšana ar tiešu skalošanas šķidruma padevi

Šo tehnoloģiju dažreiz sauc arī par "tiešo ūdens plūsmu". Vēlams to izmantot smilšainās, grants, šķembu augsnēs. To lieto arī tad, ja ūdens nesējslāņa dziļums nepārsniedz 30 m Tieši šeit šķidrumam tiek pievienotas piedevas, kas palielina tā blīvumu un stumbra stabilitāti.

Rotācijas urbšanai ir raksturīga pakāpeniska urbjamās urbuma diametra samazināšana. Citiem vārdiem sakot, vispirms tiek urbta lielākā diametra aka, pēc tam tā iekārtojas caurule, un gredzenveida telpa starp caurules ārējo virsmu un akas sienu caur tehnoloģiskiem caurumiem ir piepildīta ar cementa javu.

Pēc tam urbšana turpinās ar mazāku uzgali. Tad atkal apvalks, un jaunajai sekcijai ir vēl mazāks diametrs utt. Jo retāk jums ir jānovērš uzmanība, cementējot aku, jo lielāka ir urbšanas produktivitāte, kas galu galā izpaužas kā procesa kopējās izmaksas un urbums kopumā.

Turklāt pārāk bieža apvalka uzlikšana galu galā noved pie tā, ka urbuma efektīvais diametrs (diametrs, kas atver ūdens nesējslāni) ir ievērojami samazināts. Tātad “tiešo ūdens plūsmu” raksturo fakts, ka aku ar šo veidošanās metodi nevar iestādīt līdz 100 metriem.

Skalošanas šķidruma galveno spiedienu rada sūknis piedziņas stieņa iekšpusē un gredzenveida Šķidrums ar šķembu elementiem aizpilda telpu ar gravitācijas spēku, nesagraujot akas sienu ar pārmērīgu spiedienu.

Urbšanas shēma ar tiešu skalošanas šķidruma padevi. Tas tiek ievadīts sejā caur vadošo stieņa cauruli, un gravitācijas ietekmē tas paceļas uz virsmu

Tomēr šai urbšanas metodei ir arī trūkumi. Jo īpaši pārāk ilgi bez apvalka Šī zona noved pie smalku māla daļiņu ievadīšanas ūdens nesējslāņos, kas var ievērojami samazināt un palēnināt ūdens plūsmu no ūdens nesējslāņa.

Šīs daļiņas šeit spēlē savdabīgu poru aizbāžņu lomu un mikrokanāli klintī, caur kuru sūcas ūdens.Tāpēc urbšanas procesa laikā veiktā apvalka procedūra ir nepieciešama, lai saglabātu turpmāko urbuma produktivitāti kopumā.

Urbšana ar skalošanas šķidruma apgriezto plūsmu

Izmantojot šo šķidruma kontroles metodi, muca un dibens tiek iztīrīti vislabāk. Sūknis šeit nespiež šķidrumu apakšā, bet, gluži pretēji, iesūc to atpakaļ, un tas noved pie tā, ka akas veidošanās ātrums ar mazliet palielinās par lielumu un pat vairākas reizes vairāk. salīdzinājumā ar tiešo skalošanu.

Pati aka nav pakļauta piesārņojumam ar māla ieslēgumiem ar piegādātā skalošanas šķidruma plūsmu. Galu galā sūknis iesūc visu, kas tajā var būt. Starp citu, šeit nav praktiskas jēgas papildu piedevām, tāpēc tīrs ūdens tiek izmantots kā tāds pats skalošanas šķidrums.

Atgriezeniskās skalošanas shēma rotācijas urbšanas laikā. Barība gravitācijas ietekmē plūst caur gredzenu, un vircu sūknis velk atpakaļ caur vadošo stieņa cauruli

Tātad, apkoposim apgrieztās plūsmas urbšanas priekšrocības:

• urbšanas ātrums palielinās (salīdzinot ar tiešu ūdensteci) līdz 15 reizēm;
• ūdens nesējslānis nav aizsērējis ar māla daļiņām un duļķainiem smilšu graudiem no apakšas, tomēr beztermiņa aku līmeņi;
• pateicoties kvalitatīvai ūdens nesējslāņa atvēršanai, aka nav papildus jāsagatavo darbībai, jūs varat nekavējoties uzstādīt iekšējo apvalku ar filtru un sākt sūknēšanu;
• Kā darba šķidrums tiek izmantots vienkāršs (un tāpēc lēts) ūdens.

Tomēr šai metodei ir arī būtisks trūkums.Tas prasa izmantot dārgu aprīkojumu, kas galu galā ievērojami palielina visa urbšanas procesa izmaksas kopumā.

Tāpēc “reversās ūdens plūsmas” urbšana tiek veikta tikai tajos gadījumos, kad urbums ir paredzēts lietošanai vairākās mājsaimniecībās vienlaikus. Bet, ja aka ir paredzēta individuālai lietošanai, tad daudz saprātīgāk ir izmantot rotācijas urbšanas tehnoloģiju ar tiešu ūdens plūsmu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

1. video. Vizuāls rotācijas urbšanas procesa demonstrācija soli pa solim:

2. video. Rotācijas tehnoloģijas un urbuma veidošanas principu analīze:

Video #3. Ūdens cirkulācija rotācijas urbšanas laikā:

Situācija ar ūdens nesējslāņu klātbūtni un dziļumu dažādās vietās var ievērojami atšķirties (un dažviet tādu vispār nav, piemēram, Madeiras salā).

Projektējot urbumu un izvēloties optimālo rotācijas urbšanas metodi, jāizmanto esošās izpētīto ūdens nesējslāņu kartes. Tas palīdzēs ievērojami ietaupīt naudu un laiku.

Pastāstiet par savu pieredzi urbumu izstrādē, izmantojot rotācijas tehnoloģiju. Dalieties ar tehnoloģiskām niansēm, kas noderēs vietnes apmeklētājiem. Lūdzu, atstājiet komentārus zemāk esošajā bloka veidlapā, ievietojiet fotoattēlus un uzdodiet jautājumus par raksta tēmu.